Gökkusagi

[boxcigar]

Eski Arap inancında, bulutları yöneten melek Kuzah’la, Fırtına TanrısıŞeytan Kuzah’ın alâmetleri; Yunan mitinde Zeus’un, Hera’nın habercisi,yerle göğü birleştiren Yağmur Kuşağı Tanrıçası İris; altından geçenerkeği kadın, kadını erkek yapan, üstünden atlamayı kimsenindüşünmediği tılsımlı köprü; yağmur damlalarının Güneş’i optik vematematikle yontarak yaratıp sundukları renk şöleni.

Neden gökkuşağı olur, bilir misiniz? Bilseniz bile, yanılıpyanılmadığınızı anlamaya çalışın. Kağıdı, kalemi alıp, kırılma,yansıma, tam yansıma, renklere ayrışma gibi optik kurallarınıkullanarak kendinizi bir kere sınayın. Çok küçük olduğu için küreselbir şekil alan yağmur damlacığını çizin; Güneş'ten gelip damlacık içinegiren-çıkan değişik ışınları dikkatle belirtin; şunları göreceksiniz:Damlacık yüzeyine 0-90° arasındaki her açıyla düşen sayısız Güneş ışınıvardır. Bunların hepsi kısmen yansır, kısmen de kırılarak damlacıkiçine girer; yani her ışın, damlacık yüzeyinde iki çatala bölünür.

Damlacık içine giren her ışın, onun yüzeyinde başka bir noktada yinekısmen yansıyarak damla içinde kalır, kısmen kırılarak dışarı çıkar.Tam yansıma dediğimiz, ışının tümüyle yansıyarak içeride kaldığı durumhemen hemen hiç olmaz. Işının damlacık içinde kalan kolu, tekrar tekraryukarıda sözü edilen yansıma-kırılma değişikliğine uğrayarakçatallaşır; fakat her seferinde kırılarak dışarı kaçan kayıp ışınyüzünden, gittikçe zayıflar.

Güneş ışığının saf renkte bileşenlerine ayrışması, girişteki ilkkırılma ile, sıfır, bir ya da daha çok sayıdaki iç yansımadan sonra,son çıkıştaki kırılma sırasında iki kez olur. Ama pek çok ışın ve pekçok yansıma olduğu için, damlacığın her tarafından adeta dışarıfışkıran, pek çok da basit renkte ışın vardır.

Buraya kadar iyi. Ama saf renklerin iç içe nasıl düzgün daire şeklindesıralanarak oluşabildiğini açıklayamadık henüz. Göğün bakmaktaolduğumuz kısmında, etrafa her yönde, her renkte ışınlar saçan sayısızdamlacık varken, nasıl oluyor da bazı "özel" damlacıklar sıralanarak,gökkuşağı görüntüsü vermek üzere "bizi" seçiyor? Cevap basit, amaaçıklanması biraz karışık.

Kırılma sonucunda bileşik bir ışık ışını saf renk bileşenlerineayrışır. Bu, kırılma indeksinin ışığın dalga boyuna bağlı olmasındanileri gelir. Bir saydam ortamdan diğerine geçen ışının yönü, kısa dalgaboyunda uzun dalga boyunda olduğundan daha fazla sapar. Böylece,kırmızıdan mora bütün bileşenler dar bir yelpaze oluşturur; prizmadaolduğu gibi.

Damlacığa giren ışınla, belirli bir sayıda iç yansımadan sonra dışarıçıkan, renklerine ayrışmış fakat zayıflamış ışın genellikle aynı yöndeolmaz; bunların arasındaki, "sapma açısı" diyebileceğimiz yöndeğişikliğini ele alalım. Damlaya giren ışının geliş açısı (ışınındamlacık yüzeyine dik yönle yaptığı açı) 90° den başlayarak azaldıkça,sapma açısı da önce azalıyor; en düşük bir değere eriştikten sonratekrar artmaya başlıyor.

İşte bu kritik dönüş noktasında, oldukça geniş bir açısal yelpazeiçinden gelerek damlacık üzerine düşen fazla miktarda Güneş ışını,hemen hemen aynı (en düşük) sapmayı gerçekleştirdikleri için,birbirlerini destekleyerek kuvvetli bir huzme oluşturabiliyorlar. Buhuzmeleri gözümüze erişen bütün damlacıklar ise, Güneş'le gözümüzübirleştiren eksen etrafında, tepe yarı açısı en küçük sapma açısı olanbir koni üzerinde bulunuyor.

Böylece renkli huzme, sanki tam tepe noktasından seyredilen bir koniyüzeyi gibi, yani bir daire yayı şeklinde görünüyor; bu yüzden belki degökkuşağına "renk konisi" demek daha doğru olurdu. Görüldüğü sanılandairenin tam merkezinde de başımızın Güneş ışığı altındaki gölgesibulunur (tabii bir yere gölgesi düşüyorsa).

Şimdi, havadaki kırılma indeksi 1.33 olan bir su damlacığını dahayakından ele alabiliriz. Damlacık içinde sadece bir defa yansıdıktansonra dışarı çıkan ışınlar, yaklaşık 42° lik bir koni ile ilkgökkuşağını; iki defa yansıdıktan sonra çıkanlar ise 52° lik bir koniolarak daha dıştaki ikinci gökkuşağını verir.

Biraz dikkatli bir inceleme, renk sıralamasının ilk kuşakta içte mordışta kırmızı; ikincide içte kırmızı dışta mor olacağını gösterir.Damlacık içindeki yansıma sayısı arttıkça, oluşacak her yeni kuşağıneni daha genişlerken, renkleri gittikçe zayıflar. Üçüncü ve dördüncükuşaklar, sadece daha zayıf olmakla kalmayıp ayrıca Güneş tarafındaoluştukları için, daha sonrakiler ise görülemeyecek kadar zayıfoldukları için, ikiden fazla gökkuşağı görmek herhalde kimseye nasipolmamıştır.

Böylece, ikincisi biraz nazlı görünen iki taneyle sınırlı da olsa,herkesin tamamen kendine ait bir gökkuşağı takımı olduğu ortayaçıkıyor. İkimiz de aynı şekilde görsek, hatta birbirimize "göstersek"bile, benim gökkuşağımı sizin, sizinkini benim görmemiz mümkün değil;çünkü iki ayrı gözün aynı anda aynı noktadan bakmasına izin yok.

Sivri ucu daima gözümüzden başlayan ve bizden hiç ayrılmayan, kişiselrenk konilerimiz, yani gökkuşaklarımız, daima bizimle birlikte hareketedecekler, açıları hep aynı kalacak; yani "gökkuşağı altından geçme"fantezisi hiçbir zaman gerçekleşemeyecek.

Başka Yağmurların Kuşakları

Yağmuru su yerine başka sıvılardan olabilecek hayali gezegenlerdegökkuşağı olabilir mi? Genellikle birinci gökkuşağının oluşması birazkritik. Metan, amonyak, kükürtlü hidrojen yağmurları altındakigökkuşakları, kırılma indeksi 2’nin altında olduğu sürece, bizimkindenfarklı açılarda (yani çaplarda) olmak üzere görülebilirdi.

Her ne kadar sıvı halde bulunamasa da, elmas "damlacıklarıyla" yüklübir atmosfer düşünmemiz yadırganmazsa, elmasın yüksek indeksi (2.42)birinci kuşağa izin vermediği için, gökkuşakları ancak ikincidenitibaren görülebilecek, fakat bunlar daha geniş ve parlak olacaklardı.

Yansımaların Oyunu

Durgun bir göl ya da deniz kıyısında iseniz, asıl gökkuşağınızlabirlikte iki tür yansıma görme şansı elde edebilirsiniz. Bunlardanbiri, hem Güneş hem de göl arkanızda iken olur: Güneş'in göldenyansıyarak, gölün "içindeki" görüntüsünden çıkıyormuş gibi gelenışınlarının oluşturduğu, daha yüksek bir gökkuşağı.

Bu kuşağın ufuk çizginize göre simetriğini hayalinizdecanlandırabilirseniz, asıl gökkuşağınız ile tam bir daire oluşturduğunugöreceksiniz. Gölden, onun arkanızda bir yerlerde olduğunu unutacakkadar uzakta iseniz, gördüğünüz manzarayı mucize olarak kabul etmenizmümkün.

Bir diğer yansıma, Güneş yine arkanızda fakat göl önünüzde ise meydanagelebilir: Göl aynasındaki kendi görüntünüzün "görebileceği", aslındasize ait olmayan bu kuşağı oluşturan ışınlar, size ancak göldenyansıyarak görünebileceği için, asıl gökkuşağınızla, onun gölyüzeyinden yansıyan simetrik hayalini birlikte görürsünüz.

Eğer kıyıdan uzakta, göl ortasında iseniz, her iki tür yansıma damümkün olabilir. Ve önünüzde, birbirleri ile ufuk çizgisi üzerindekesişen, simetrik, iki ayrı tam daire kuşak oluşur. Etrafta başka kimseyoksa, bu çok ender görülebilecek hazinenin sadece size ait olduğunaartık inanabilirsiniz.

Akşama Doğru

Gökkuşağının çoğunlukla yağmurdan sonra ve akşama doğru görüldüğünüfarketmişsinizdir. Acaba neden? Bunun açıklaması kolay: Bir kere,atmosfer yaygın şekilde su damlacıkları ile yüklü olmalı ki renk konisiyeterince derin olabilsin; böylece koni üzerinde bulunan, birbirlerinidestekleyecek damlacık sayısı çoğalsın; o halde yağmur biraz önceyağmış ya da yağıyor olmalı.

İkincisi, renklere ayrışacak Güneş ışığı olmalı. Yağmurla birlikteGüneş ışığı ise, genellikle üstümüzdeki yağmur bulutları kütlesininbatıya doğru son bulduğu yerden Güneş'in açığa çıkmasıyla, yani akşamadoğru (bazan da sabah, gün doğduktan biraz sonra) gözlenir. Bu da, çoğuzaman, yağmurun son bulma eğilimine bir işarettir.

Güneş'in çok alçakta, ufuk çizgisinin hemen üstünde olması durumunda,kırmızı dışındaki renklerini atmosferde kaybetmiş olabilir; amaüzülmeyin, gökkuşağınız bu sefer kırmızı bir kuşak olarak yinebelirecektir.

Güneş daha yüksekte iken de gökkuşağı olabilir. Ama, başımızın yerdekigölgesi bize yakın olduğu için, merkezi bu gölge olan dairesel, renklikuşak, yerdeki Güneş'le iyice aydınlanmış, açıklı-koyulu diğergörüntülerle yarışmak, onları yenerek ayırdedilebilmek zorluğu ilekarşı karşıyadır. Yine de, dikkatli bir gözlemci, basınçlı hortumdakibir iğne deliğinden fışkırarak toz halinde havaya dağılan sudamlacıklarının meydana getirdiği bir "mini" gökkuşağını; hatta Güneştepedeyse kuşağın tam bir daire tamamladığını farkedebilir. Tabii kikuşağın koni açısı hep aynı kalır: 42 derece.

Çarpık Bir Kuşak

Alışık olduğumuz daire yayı şeklindeki gökkuşakları, arka plandaki,genellikle uzak, yeri ve derinliği pek iyi anlaşılamayan, bulutlu birgöğe karşı görüldüğünden, tam tepesinden bakılan bir dairesel konininalgılanabileceği gibi, daire yayı olarak yorumlanır.

Yağmur damlacıkları bu koni yüzeyinin herhangi bir yerinde, bizdenbelki 1 metre, belki 1000 metre uzakta bulunabilir. Bazen, çok seyrekde olsa, çok özel bir başka durumla da karşılaşabiliriz. Geceradyasyonla soğuyan atmosferin yerdeki bazı bitki yüzeyleri üzerindeçiğ şeklinde oluşturduğu su damlacıkları, sabah güneşiyle aydınlanınca,bunlardan sadece renk konimiz üzerinde bulunanlar bize renkli kuşağınbir parçası olarak görünür.

Üzerinde bulundukları zeminden bağımsız olarak algılayabilseydik,bunları yine bir daire üzerindeymiş gibi görecektik. Fakat zeminbelirgin bir referans düzlemi teşkil ettiği için, kuşak yere yapışıkşekilde, yani sanki koni ile zeminin arakesiti şeklinde yere çizilmişbir "hiperbolik yerkuşağı" olur, çıkar.

Bazı güzelliklerin, altında yatan gerçek nedenlerin açıklanmasıyla,hatta başkalarınca biliniyor olmasıyla büyüsünden, değerindenkaybedeceğini düşünüyor olabilirsiniz. Bunun tam tersine, nedeninibilmenin verebileceği heyecanı tatmak da isteyebilirsiniz.

Göreceğiniz ilk gökkuşağında kendinizi sınayın. Güzelliğinde veyarattığı duygularda herkesin birleşebildiği belki de tek olayın,gökkuşaklarının, ancak seyredenler varsa varolduğunu, herkes gibi sizinde gökkuşağınızın (bütün renk kuşaklarınızın) tümüyle size ait olduğunudüşünerek tekrar bakın.